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2020-2021学年高中生物 第4章 基因的表达 1 基因指导蛋白质的合成同步作业新人教版必修2

2020-2021学年高中生物 第4章 基因的表达 1 基因指导蛋白质的合成同步作业新人教版必修2

年级：
姓名：

- 8 -

基因指导蛋白质的合成
[基础达标]
题组一　DNA和RNA的比较
1．(2019·江苏宿迁期末)关于RNA和DNA的区别，下列说法错误的是(　　)
A．DNA是规则的双螺旋结构，而RNA一般是单链
B．DNA中的五碳糖是核糖，RNA中的五碳糖是脱氧核糖
C．DNA特有的碱基是T，而RNA特有的碱基是U
D．DNA中的嘧啶和嘌呤相等，但RNA中不一定
【答案】B　
【解析】DNA中的五碳糖是脱氧核糖，RNA中的五碳糖是核糖。
2．下图表示生物体内核苷酸的结构模式图，下列说法正确的是(　　)

A．DNA和RNA的不同点只在b方面
B．DNA和RNA中的a表示含义不同
C．DNA中特有的c为T
D．人体内的c有4种，b有2种
【答案】C　
【解析】图中a表示磷酸，b为五碳糖，c为含氮碱基。DNA和RNA在核苷酸上的不同是五碳糖不同，碱基不完全相同(DNA特有T，RNA特有U)，区别既在b方面，也在c方面，但磷酸是相同的。人体内的c有5种，b有2种。
题组二　转录和翻译
3．由表可推知决定丝氨酸的密码子是(　　)
DNA
—
G
—
—
C
G
信使RNA
—
G
—
转运RNA
U
—
—
氨基酸
丝氨酸
A.TCG B．UCG
C．UGC D．AGC
【答案】D　
【解析】转运RNA上具有反密码子，与信使RNA上的密码子可以碱基互补配对，由转运RNA的第一个碱基可知，丝氨酸的密码子第一个碱基应是A，所以选D。
4．(2018·山东烟台期末)下列对mRNA的描述，不正确的是(　　)
A．mRNA可作为合成蛋白质的直接模板
B．mRNA上的每三个相邻的碱基决定一个氨基酸
C．mRNA上有四种核糖核苷酸，正常情况下能编码氨基酸的密码子有61种
D．mRNA只有与核糖体结合后才能发挥作用
【答案】B　
【解析】mRNA是合成蛋白质的直接模板，但只有与核糖体结合后才能发挥作用，mRNA上的密码子有64种，正常情况下有3个终止密码子不决定氨基酸，61种密码子决定氨基酸。
5．(2018·湖南岳阳期中)如图为细胞核中某真核细胞基因进行转录的部分示意图，下列相关叙述正确的是(　　)

A．图中有5种碱基、8种核苷酸
B．该过程需要DNA聚合酶催化
C．若图中进行转录的基因含300个碱基对，则其指导合成的RNA至少含150个核苷酸
D．图中②③的化学本质相同
【答案】A　
【解析】转录过程是以DNA为模板合成mRNA的过程，该过程需要RNA聚合酶的催化，无需DNA聚合酶；该图中共有5种碱基、8种核苷酸(4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸)；若转录的基因中含有300个碱基对，则mRNA中碱基至少为300个；图中②为脱氧核糖，③为核糖。
6．(2019·湖北武汉期末)一个mRNA分子有m个碱基，其中(G＋C)有n个；由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DNA分子的(A＋T)数、合成蛋白质时最多脱去的水分子数分别是(　　)
A．m、m/3－1 B．m、m/3－2
C．2(m－n)、m/3－1 D．2(m－n)、m/3－2
【答案】D　
【解析】由题意知，mRNA分子有m个碱基且G＋C＝n，此mRNA分子中A＋U＝m－n，控制其合成的DNA分子模板链中A＋T＝m－n(个)，模板DNA分子中A＋T＝2(m－n)个。由mRNA分子有m个碱基可知，其模板DNA分子中有2m个碱基，能控制合成含2m/6个氨基酸的蛋白质分子；题干中给出此蛋白质分子有两条肽链，脱去的水分子数应为m/3－2。
7．遗传信息从RNA→RNA途径是对中心法则的补充，下列能够发生该传递途径的生物是(　　)
A．烟草 B．烟草花叶病毒
C．噬菌体 D．大肠杆菌
【答案】B　
【解析】由RNA→RNA说明发生了RNA的复制，该过程只发生在RNA病毒中。烟草、噬菌体以及大肠杆菌都是以DNA为遗传物质的生物，其遗传信息是通过DNA→RNA→蛋白质途径传递的。
8．我们知道遗传信息的传递途径有5个，但在正常人大脑的神经细胞中能发生的途径是(　　)
①DNA→DNA　②DNA→RNA　③RNA→RNA
④RNA→蛋白质　⑤RNA→DNA
A．①② B．②④
C．①②④ D．②③
【答案】B　
【解析】大脑的神经细胞是高度分化的细胞，不再分裂，不发生DNA的复制，但可进行基因表达即转录、翻译。而⑤逆转录、③RNA的复制发生在以RNA为遗传物质的病毒侵染的宿主细胞内。
[能力提升]
9．下图简要概括了真核细胞中基因指导蛋白质合成过程中相关物质间的关系。下列说法错误的是(　　)

A．图中①表示基因，主要位于染色体上
B．图中②表示转录，该过程中碱基配对方式与DNA复制过程中有所不同
C．图中③表示翻译，该过程离不开④
D．图中④上的密码子决定其携带的氨基酸的种类
【答案】D　
【解析】图中①表示基因，在真核细胞中主要位于染色体上；图中②表示转录，该过程中的碱基配对方式有A－U，而DNA复制过程中没有；图中③表示以mRNA为模板翻译蛋白质的过程，此过程离不开④tRNA的参与；图中④表示tRNA，其上存在反密码子，而不是密码子。
10．下图为中心法则图解，下列有关叙述正确的是(　　)

A．过程③发生在含有逆转录酶的病毒体中
B．正常植物细胞中能够体现①～⑤过程
C．①～⑤过程中都能发生碱基互补配对
D．③过程中碱基互补配对时，遵循A－U、U－A、C－G、G－C的原则
【答案】C　
【解析】由图可知①是DNA复制、②是转录、③是逆转录、④是RNA复制、⑤是翻译。逆转录过程发生在寄主细胞中，A错误；正常植物细胞中能够体现①DNA复制、②转录、⑤翻译过程，没有③逆转录、④RNA复制过程，B错误；③逆转录过程中碱基互补配对时，遵循A－T、U－A、C－G、G－C的原则，D错误。
11．下图为真核细胞基因表达的第一阶段：

(1)该阶段叫做____________。可以在细胞的____________中发生和完成。
(2)图中2和5的核苷酸的名称分别是____________和____________。
(3)若在a链上形成e链时，a链的碱基比例为A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则e链中碱基的比例是________________。
【答案】(1)转录　细胞核、线粒体、叶绿体
(2)尿嘧啶核糖核苷酸　胸腺嘧啶脱氧核苷酸
(3)A∶U∶G∶C＝2∶1∶4∶3
【解析】由图示可看出组成DNA分子的两条链局部解开螺旋，并以其中一条链为模板，合成另一条链，此过程为转录过程，e链为新合成的mRNA。该过程发生在真核细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中。转录过程中A与U配对，T与A配对，G与C、C与G配对。
12．(2019·山东菏泽期末)下图中甲、乙、丙分别表示真核细胞内三种物质的合成过程，回答有关问题：

(1)图示甲、乙、丙过程分别表示________、转录和翻译的过程。其中甲、乙过程可以发生在细胞核中，也可以发生在________和________中。
(2)生物学中，经常使用3H－TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)研究甲过程的物质合成情况，原因是_____________________________________________________。
(3)转录时，与DNA中起点结合的酶是________。一个细胞周期中，乙过程在每个起点可起始多次，甲过程在每个起点一般起始________次。
(4)丙过程在核糖体中进行，通过________上的反密码子与mRNA上的碱基识别，将氨基酸转移到肽链上。AUG是甲硫氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密码子，某种分泌蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是新生肽链经________和________加工修饰的效果。
【答案】(1)DNA复制　线粒体　叶绿体
(2)3H－TdR是DNA合成的原料之一，可根据放射性强度变化来判断DNA的合成情况
(3)RNA聚合酶　一
(4)tRNA　内质网　高尔基体
【解析】(1)图示甲、乙、丙过程分别表示DNA复制、转录和翻译的过程。其中甲、乙过程可以发生在细胞核中，也可以发生在线粒体和叶绿体中。(2)常用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷来研究DNA的复制情况，因为3H－TdR是DNA合成的原料之一，可根据放射性强度变化来判断DNA的合成情况。(3)转录时，与DNA中起点结合的酶是RNA聚合酶。一个细胞周期中，乙过程在每个起点可起始多次，甲过程是DNA复制，在每个起点一般起始一次。即在一个细胞周期中，DNA只复制一次。(4)丙过程在核糖体上进行，通过tRNA上的反密码子与mRNA上的碱基识别，将氨基酸转移到肽链上。某种分泌蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是新生肽链经内质网和高尔基体加工修饰的结果。
13．为研究某病毒的致病过程，在实验室中做了如图所示的模拟实验。

(1)①从病毒中分离得到物质A。已知A是单链的生物大分子，其部分碱基序列为—GAACAUGUU—。将物质A加入试管甲中，反应后得到产物X。经测定产物X的部分碱基序列是—CTTGTACAA—，则试管甲中模拟的是________过程。
②将提纯的产物X加入试管乙，反应后得到产物Y。产物Y是能与核糖体结合的单链大分子，则产物Y是________，试管乙中模拟的是________过程。
③将提纯的产物Y加入试管丙中，反应后得到产物Z。产物Z是组成该病毒外壳的化合物，则产物Z是________。
(2)若该病毒感染了小鼠上皮细胞，则组成子代病毒外壳的化合物的原料来自__________，而决定该化合物合成的遗传信息来自__________。若该病毒除感染小鼠外，还能感染其他哺乳动物，则说明所有生物共用一套________。该病毒遗传信息的传递过程为________________________________________________________________________。
【答案】(1)①逆转录　②mRNA　转录　③蛋白质　(2)小鼠上皮细胞　病毒RNA　密码子　RNA→DNA→RNA→蛋白质
【解析】(1)物质A为RNA分子，由形成的产物X中含有碱基T来看，产物X为DNA，甲试管模拟的是逆转录过程，乙试管模拟的是转录过程，丙试管模拟的是翻译过程，产物Y、Z分别是mRNA和蛋白质。(2)病毒在宿主细胞中繁殖时，以病毒的遗传物质为模板，利用宿主细胞的原料、能量、酶系统，合成病毒的遗传物质和蛋白质外壳。从题中的信息看，该病毒为逆转录病毒，因此其遗传信息的传递过程为：RNA→DNA→RNA→蛋白质。